Генератор сигналов

СОКИ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК йЭ 111) 0 4 НО КОМИТЕТ СССРЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ДАРСТВЕННЕЛАМ ИЗОБРЕ рррщУ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ПАТЕН андарт Электриутгардис КорнелХаспеслаф (ВЕ)4346354,982.НАЛОВтносится к областиики и может бытьонтроля телефонныхизобретения - расьных возможностей -обеспечения возможя импульсов синусо(21) 3791604/24-21(72) Дирк Герман ЛРабай и Дидье Рене(57) Изобретение оизмерительной техниспользовано для клиний связи, Цель ширение функционалдостигается путемности генерировани идального сигнала с пологими фронта ми и фиксированным потенциалом в па уэе между ними. Генератор сигналовсодержит задающий генератор 1, формирователь 2 импульсов, компаратор3, ключи 4 и 5, модулятор 6, операционные усилители 7, 8 и 13, конденсатор 9, источники 10 и 11 тока, резисторы 12 и 14. В состав модулятора6 входят схема 15 смещения уровня,ключи 16 и 17. На чертеже также показаны. фильтры 24 и 26 нижних частот, полосовой фильтр 25, Усилитель7 работает в режиме компаратора,Предложенный генератор обеспечиваетгенерирование импульсов синусоидального сигнала с пологими фронтамизаданной амплитуды, а также четкоефиксирование паузы между импульсамина любом заданном потенциале. 2 э.п.ф-лы, 4 ил.. соответствующими входом и выходоммодулятора 6, причем каждый ключсодержит и МОП- и р МОП-транзисторы, выводы стока и истока которыхобъединены и являются информационными выводами ключа, а объединенныезатворы - его управляющим входом.Компаратор 3 (фиг,З) содержитпервый 18 и второй 19 инверторы,соединенные в кольцо, входы которыхчерез первый 20 и второй 21 ключисоединены соответственно с инверти-рующим и неинвертирующим входамикомпаратора, а выходы - с инвертиующим и неинвертирующим выходамиомпаратора 3, выводы положительно О о и отрицательного напряжений питаия первого 18 и второго 19 инверторов объединены и соединены с шинамиположительного и отрицательного питания соответственно через третий 22 атором.Генератор сигналов, содержащий задающий генератор 1, выход которого соединен с входом Формирователя 2 импульсов с прямым и инверсным выходами, а также компаратор 3, пер" вый 4 и второй 5 ключи и модулятор 6, выход которого через первый ключ соединен с выходом устройства, который через второй ключ соединен с шиной опорного потенциала, тактовый вход модулятора 6 соединен с вторым выходом задающего генератора 1,причем формирователь импульсов содержит. три операционных усилителя 7, первый вход первого из которых соединен с первым выходом задающего генератора 1, второй вход - с первым входом второго операционного усилителя 8 .и через конденсатор 9 - с общей шиной, а через первый 10 и второй 11 источники тока - с второй и третьей шинами опорного напряжения соответственно, входы управления первого 10 и второго 11 источников тока соединены с выходом первого операционного усилителя 7, выход второго операционно го усилителя 8 соединен с его вто- рым входом, первым выходом формирователя 2 и неинвертирующнм входом компаратора 3 и первым входом модулятора 6, а также через первый резистор 12 - с первым входом третьего операционного усилителя 13, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход - с вторым выходом формирователя 2, инвертирующим входом компаратора и вторым входом модулятора 6, а также через второй резистор 14 - с первым входом третьего операционного усилителя 13, причем инверсный 35 разом. 55 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля телефонных ли, ний связи.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности генерирования импульсов синусоидального сигна-. ла с пологими фронтами и фиксированным потенциалом в паузе между импульсами.На фиг.1 приведена структурная схема генератора сигналов;на фиг2 в импульсная диаграмма формирования сигнала огибающей; на фиг3 - компаратор; на фиг.4 - импульсная диаграмма сигналов управления компаи прямой выходы компаратора 3 соединены с входами управления соответственно первого 4 и второго 5 ключей, .а первый, второй и третий управляющие входы - соответственно с третьим, четвертым и пятым выходами задающего генератора 1. При этом модулятор 6 содержит схему 15 смещения уровня, вход которой соединен с тактовым входом модулятора 6, а первый и второй выходы - свходами управления первого 16 и второго 17 ключей, подключенными между и четвертый 23 аналоговые ключи, входы управления которых соединены соответственно с третьим и вторым входами управления компаратора 3, первый вход управления которого соединен с входами управления первого 20н второго 21 ключей, причем последниеявляются замкнутыми, когда разомкнуты третий и четвертый ключи, и Наоборот. Кроме того, обозначены первый Фильтр 24 нижних частот(ФНЧ, полосовой фильтр 25, второй ФНЧ 26 (Фиг,1) .Устройство работает. следующим обЗадачей является Формирование импульсов синусоидального сигнала частотой 12 или 16 кГц с пологим нарастанием и спадом амплитуды внутри импульса для устранения слышимых щелчков. Минимальная длина импульса (пачки) при полной амплитуде синусоидального сигнала составляет100 мс, промежуток между импульсами100 мс (фиг.2), в паузе между импульсами выходной сигнал устройствадолжен иметь некоторую фиксированную амплитуду,формирование огибающей производится генератором трапецеидальногосигнала на усилителе 7, конденсаторе 9, источниках 10 и 11 тока иззадающего прямоугольного колебанияРИ частотой 3, 13 Гц (фиг,2 а), вырабатываемого генератором 1.Усилитель 7 работает в режимекомпаратора, При переключении сигнала РИ происходит переключение источников 10 и 11 и конденсатор 9линейно заряжается током одного изэтих источников до напряжения ЧКЕР 1или ЧКЕР 2 соответственно, котороесохраняется до следующего переключения сигнала РЧ на первом выходегенератора 1. В результате этогона конденсаторе 9 и выходе усилителя 8 формируется несимметричный относительно земли трапецеидальныйсигнал, изменяющийся от ЧКЕР 2 до7 КЕР 1. Этот сигнал инвертируетсяусилителем 13, в результате получается сигнал ВБ (фиг.26).Сигналы ВБ+ и ВБ- поступают навходы модулятора 6, на вход управления которого поступает сигнал РОМчастотой 4096 или 2048 кГц. СигналыВБ+ и ВБ- поочередно подключаютсяк выходу модулятора 6, на которомтаким образом формируется сигнал,заполненный импульсами с частотойсигнала РРМ 1/РВМ 2 (фиг.26). Частотапоследних выбрана так, что при помощи фильтрации удобно выделить колебания частотой 12 и 16 кГц.Для определения паузы между импульсами служит компаратор 3, навходы которого также поступают сигналы ВБ+ и ВБ-. В соответствии сознаком разности между этими сигналами к выходу МИТС устройства подключается либо выход модулятора 6при помощи ключа 4, либо, в паузе,/некоторый фиксированный потенциалпри помощи ключа 5.Разность между сигналами ВБ+ иВБ- (фиг.2) составляет 27 КЕР 1 (в импульсе) либо 27 КЕР 2 (в паузе), иноевлияние напряжения смещения усилителей 7 и 8. Выбра значение ЧКЕР 2существенно больше возможного смещения усилителей, например ЧКЕР 2-0,7 В, можно полностью устранитьвлияние смещения на точность детектирования импульса/паузы компаратором 3, что является преимуществомпредлагаемого устройства с цельюдальнейшего снижения помех в каналесвязи.Выходной сигнал МИТС обрабатывает 10 ся ФНЧ 24, полосовым фильтром 25 иФНЧ 26. ФНЧ 24 - порядка с частотойсреза 20 кГц, он используется дляограничения спектра сигнала. Фильтр25 - полосовой фильтр шестого по 15 рядка на коммутируемых конденсаторах,содержит последовательно соединенные ФНЧ второго порядка и соответственно полосовой фильтр с полосой пропускания от 12 до 16 кГц.ФНЧ20 работает с тактовой частотой 4096 кГци формирует сигнал, спектр которогосодержит основные синусоидальныесоставляющие 12 или 16 кГц,поступающиена полосовой фильтр с тактовой частотой 256 кГц, где происходит дальнейшее ослабление составляющих, ле- .жащих в рабочей области частот канала. связи. ФНЧ 26 - фильтр Раушас частотой среза 50 кГц, служит30 для устранения коммутационных помехфильтра 25.Компаратор 3 (фиг.3) содержитдва инвертора 18 и 19, соединенныев кольцо инверторы подключены к шинамположительного и отрицательного напряжений питания через ключи 22 и23 на транзисторах соответственно,Входы инверторов 18 и 19 соединеныс входами компаратора также через40 аналоговые ключи 20 и 21 на транзисторах ММ 8 и БМ 9, управляемые сигналом РУ 1 (фиг,4) ключи 22 и 23 управляются противофазными сигналамиРУ 2 и РУ 3 (фиг.46 и в),45 Все сигналы изменяются в определенном интервале и имеют частоту256 кГц.При переходе сигнала РИ 1 в "1"входные сигналы компаратора ВБ+ и50 ВБ- поступают на входы инверторов18 и 19 и запоминаются.на паразитных входных емкостях. Затем входныеключи 20 и 21 закрываются (РМ 1 = О)и открываются ключи 22 и 23 (РИ 2Б 5 = О, РЧ 3 = О), .оба инвертора 18 и 19оказываются подключенными к питанию, Если ВБ+ больше чем ВБ-, открываются транзисторы 18.2 и 19.1,причем это состояние поддерживает1351526 ды управления первого и второго источников тока соединены с выходом первого операционного усилителя,выход второго операционного усилителя соединен с его вторым входом, с первым выходом формирователя импульсов, неинвертирующим входом компаратора и первым входом модулятора, а также через первый резистор - с первым входом третьего операционного усилителя, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход - с вторым выходом формирователя импульсов, инвертирующим входом компаратора и вторым входом модулятора, а также через второй резистор - с первым входом третьего операционного усилителя, причем инверсный и прямой выходы компаратора соединены с входами управления соответственно первого и второго ключей, а первый, второй и третий управляющие входы - соответственно с третьим, четвертым и пятью выходами. задающего генерато- ра.2. Генератор по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что модулятор содержит схему смещения уровня, вход которой соединен с тактовым входом модулятора, а первый и второй выходы - с входами управления первого и второго ключей, подключенными между соответствующими входом и выходом модулятора, причем каждый ключ содержит п МОП- и р МОП-транзисторы, выводы стока и истока которых. объединены и являются информационными выводами ключа, а объединенные затворы - его управляющим входом. в паузе между импульсами, в неговведены первый и второй ключи и модулятор, выход которого через первыйключ соединен с выходом устройства, 45который через второй. ключ соединенс шиной опорного потенциала, тактовый вход модулятора соединен с вторымвыходом задающего генератора, причемформирователь .импульсов содержит БОтри операционных усилителя, первыйвход первого из которых соединен спервым выходом задающего генератора,второй вход - с первым входом второго операционного усилителя и черезконденсатор - с общей шиной, а через первый и второй источники тока - с второй и третьей шинами опорного напряжения соответственно, вхося за счет положительной обратной связи (инверторы соединены в кольцо),Таким образом, инвертор 18 устанавливается в "О", а инвертор 19 - в "1", напряжения на выходах практически равны +Ч и -Ч, и эти напряжения поступают на управляющие входы ключей 4 и 5. Состояние ВБ+ больше ВБ- соответствует наличию импульса и поэтому ключ 4 открывается, а ключ 5 закрывается. Сигнал с выхода модулятора 6 проходит на вход фильтра 24. В паузе ВБ+ мень ше ВЯ- состояние компаратора меняет ся на противоположное, вход Фильтра 24 отсоединяется от выхода модуляторов и ключом соединяется с некоторым фиксированным потенциалом.Преимуществом предлагаемого генератора сигналов является возможность генерирования импульсов синусоидального сигнала с пологими Фронтами заданной амплитуды, а также 2 Б четкое фиксирование паузы между импульсами на любом заданном потенциалеФормула изобретения 1, Генератор сигналов, содержащий задающий генератор, выход которого соединен с входом Формирователя импульсов, а также компаратор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности генерирования импульсов синусоидального сигнала с пологими 40 фронтами и фиксированным потенциалом 3. Генератор по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что компаратор содержит первый и второй инверторы, соединенные в кольцо, входы которых через первый и второй ключи соединены соответственно.с инвертирующим и неинвертирующим входами компаратора, а выходы - с инвертирующим и неинвертирующим выходами компаратора, выводы положительного и отрицательного напряжений питания первого и второго инверторов объединены и соединены с шинами положительного и отрицательного питания соответственно через третий и четвертый аналоговые ключи, входы управления которых35526 1 О О Составитель С.Кл Техред А.Кравчу ов Корректор С.Шекмар Бл анар едакт 9 Тираж 900 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб, д,4/5 Заказ 5302.Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная соединены соответственно с третьим и вторым входами управления компаратора, первый вход управления которого соединен с входами управления первого и второго ключей,причем первый и второй ключи являются замкнутыми, когда разомкнуты третий и четвертый ключи, и наоборот, при этом первый и второй инверторы содержат п МОП- и р МОП-транзисторы, затворы которых соединены свходом инвертора, выход которогосоединен со стоком и МОП- и истоком р МОП-транзистора, выводы соответственно истока и стока которыхсоединены соответственно с положительной и отрицательной шинами питания инвертора.